DE960997C

DE960997C - Wind refining of pig iron

Info

Publication number: DE960997C
Application number: DEP13240A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theo Kootz; Dr-Ing Willi Oelsen; Dipl-Ing Bruno Richthof; Hermann Schwind
Original assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH; August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG; Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1957-03-28

Description

Windfrischen von Roheisen Beim Windfrischen von Roheisen, z. B. Thomasroheisen, wird mit Rücksicht auf die Auswurfneigung während eines erheblichen Teiles der Blasezeit, insbesondere auch zu Beginn des Blasens, mit gedrosseltem Wind geblasen. Man hat die Vermutung ausgesprochen, daß der Auswurf geringer werden würde, wenn die Blasluft mit Sauerstoff angereichert würde. Diese Vermutung, der Auswurf würde schwächer sein, geht von der Überlegung aus, daß bei Sauerstoffanreicherung des Windes das Gasvolumen,. welches aus dem Konverter austritt, sich vermindert. Bei Versuchen, von Anfang an mit sauerstoffangereichertem Wind zu blasen, zeigte sich jedoch völlig überraschend, daß dann im Gegenteil der Auswurf gerade in den ersten Blaseminuten bis in die Entkohlung hinein so sehr verstärkt wird, daß die Sauerstoffanreicherung während dieser Zeit gar nicht möglich ist.Wind refining of pig iron When wind refining pig iron, z. B. Thomas Roheisen, with consideration of the tendency to expectorate during a considerable part of the bladder time, especially at the beginning of the blowing, blown with reduced wind. One has the assumption was made that the ejection would be less when the air blown would be enriched with oxygen. This assumption that the sputum would be weaker is based on the idea that with oxygen enrichment of the wind that Gas volume ,. which emerges from the converter is reduced. When trying Blowing with oxygen-enriched wind from the start, however, fully showed Surprisingly, on the contrary, the expectoration occurs in the first few minutes of blowing until the decarburization is so intensified that the oxygen enrichment is not possible at all during this time.

In dieser aussichtslos erscheinenden Lage zeigte es sich nun, daß eine Anreicherung der Luft mit Sauerstoff dann nicht zu verstärktem Auswurf führt, wenn der Konverter zum Blasen so schräg gestellt wird, daß er vom völligen Eintauchen der Blaslöcher ab gerechnet um seinen Drehpunkt um höchstens 30° weiter hochgedreht wird. Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Windfrischverfahren, bei dem von Beginn des Blasens an mit sauerstoffangereichertem Wind geblasen wird, wobei der Blasprozeß in einem Konverter durchgeführt wird, der in schräger Stellung bläst, d. h., der vom Eintauchen des ganzen Bodens ab um höchstens 30° um seinen Drehpunkt weitergedreht ist. Dieser Winkel, bei dem der Boden gerade vollständig untertaucht, ist leicht zu erkennen. Beim langsamen Hochstellen des Konverters bläst nämlich der Blasstrom zunächst das flüssige Metallbad von den zuerst die Badoberfläche berührenden Blaslöchern des Bodens fort. Der Blasstrom packt das Metallbad noch nicht. Erst bei weiterem Hochstellen, so daß der Boden etwa zur Hälfte unter die rechnerische Badoberfläche untertaucht, schlägt das Eisenbad plötzlich über dem nun eintauchenden Blasstrom zusammen. Es entsteht dann ein starker Auswurfstoß an Funken. Die Größe dieses Eintauchwinkels ist von Konverter zu Konverter verschieden. Sie ist abhängig vom Füllgrad des Konverters und von seinem Verschleißzustand. Bei einem 4o-t-Konverter für ein Füllgewicht von 40t wuchsen diese Winkelwerte im Verlauf der Konv erterreise mit wachsendem Konverterverschleiß von 2q. bis auf etwa 2g° an.In this seemingly hopeless situation, it turned out that enriching the air with oxygen does not lead to increased sputum, if the converter for blowing is tilted so that it is completely immersed the blowholes are turned upwards by a maximum of 30 ° from their point of rotation will. The invention therefore relates to a wind freshening process in which of Beginning of blowing is blown with oxygen-enriched wind, with the Blowing process is carried out in a converter that blows in an inclined position, d. That is, from the point of immersion of the entire floor by a maximum of 30 ° around its pivot point is rotated further. That angle at which the ground just completely submerged, is easy to spot. When the converter is slowly raised, it blows the blowing stream first removes the liquid metal bath from those that first touch the bath surface Blowholes in the floor. The blowing current does not yet grab the metal bath. First if it is raised further, so that the floor is about halfway below the arithmetic When the surface of the bath is submerged, the iron bath suddenly hits the one that is now submerged Blow stream together. There is then a strong ejection of sparks. The size this angle of immersion differs from converter to converter. She is dependent the fill level of the converter and its state of wear. With a 4o-t converter for a filling weight of 40t these angular values increased in the course of the conversion trip with increasing converter wear of 2q. up to about 2g °.

Zur Herstellung von Thomas- und Bessemerstahl mit verbesserten Eigenschaften ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem mit einem Konverter geblasen werden soll, dessen Blasboden so angeordnet ist, daß bei einem Querschnitt durch das blasende Bad der von Blasstrom gepackte Badquerschnitt und der blasstromfreie Rückstromquerschnitt des Bades gegeneinander derart versetzt sind, daß die Berührungslinie der Querschnitte keine geschlossene Kurve und kürzer ist als der Umfang des Blasquerschnittes. Das kann beispielsweise auch so geschehen, daß ein normaler Konverter in schräger Stellung bläst. Zur Erzielung eines insbesondere stickstoffarmen Stahles reicht jedoch, um nach diesem Verfahren zu arbeiten, bereits eine verhältnismäßig geringe Schrägstellung aus, die wohl einen niedrigen Stickstoffgehalt erzielen läßt, jedoch ein insbesondere auswurffreies Blasen nicht gewährleistet. Dieses Verfahren nimmt zudem keinen Bedacht auf die Schwierigkeiten des Frischens mit sauerstoffreichem Blaswind.For the production of Thomas and Bessemerstahl with improved properties a process has become known in which blowing is to be carried out with a converter, whose blower base is arranged so that when there is a cross section through the blower Bath the bath cross-section packed by the blowing flow and the backflow cross-section free from blowing flow of the bath are offset from one another in such a way that the line of contact of the cross-sections no closed curve and is shorter than the circumference of the blow cross section. That can also be done, for example, with a normal converter in an inclined position blows. To achieve a steel that is particularly low in nitrogen, however, is sufficient to work according to this method, already a relatively small inclination from, which can probably achieve a low nitrogen content, but one in particular Ejection-free blowing is not guaranteed. This procedure is also not considered the difficulties of freshening up with an oxygen-rich wind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht die Windpressung nicht etwa weiter herabgesetzt zu werden als beim normalen Thomasverfahren; vielmehr kann sie gesteigert werden, sogar bis zur vollen Windpressung, und zwar von Anfang des Blasens an.In the method according to the invention, there is no need for wind pressure to be reduced further than with the normal Thomas method; rather can they are increased, even up to full wind pressure, from the beginning of the Blistering.

Um einen stärkeren Verschleiß des Konverters über dem Blassprudel zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Gefäß auch im Rücken auszubauchen, wie es auch zweckmäßig ist, die Mündung in Anpassung an die doppelt gebauchte Gefäßform und die schräge Betriebsstellung des Konverters zur Konverterachse symmetrisch bzw. annähernd symmetrisch aufzusetzen. Der Konverter erhält mithin vorzugsweise länglichen Querschnitt (wobei die längere Achse senkrecht zur Drehachse des Konverters liegt), z. B. einen ovalen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt.To a greater wear of the converter over the blowing bubble To avoid it, it is advisable to bulge the vessel in the back as well, as it does it is advisable to adapt the mouth to the double-bulged vessel shape and the inclined operating position of the converter to the converter axis symmetrical or set up approximately symmetrically. The converter is therefore preferably elongated Cross-section (with the longer axis perpendicular to the axis of rotation of the converter), z. B. an oval, rectangular or elliptical cross-section.

Die Höhe der Sauerstoffanreicherung richtet sich nach wirtschaftlich bedingten Gesichtspunkten, insbesondere der Leistungsfähigkeit der Sauerstoffanlage. In der Praxis wird im allgemeinen eine Anreicherung zwischen etwa 25 und 6o % in Frage kommen. Es kann zweckmäßig sein, die Sauerstoffzugabe zum Wind während der Entphosphorungsperiode zu beenden, um das Ende des Blasens und die richtige Badtemperatur sicherer zu treffen.The amount of oxygen enrichment depends on the economy conditional aspects, in particular the performance of the oxygen system. In practice, an enrichment between about 25 and 60% in Question come. It can be useful to limit the addition of oxygen to the wind during the End dephosphorization period at the end of the blowing and the correct bath temperature safer to hit.

Bei dem bekannten Arbeiten mit sauerstoffangereichertem Wind in einem späteren Abschnitt der Blasezeit wird der erzielte Wärmeüberschuß durch Zugabe von Schrott verwertet. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der nutzbare Wärmeüberschuß noch erheblich größer und dementsprechend der Schrottsatz erhöht. Der Schrott kann aber auch ganz oder zum Teil durch Erz ersetzt werden. Das hat zur Folge, daß die Kühlung rascher bewirkt wird, das Angebot an Sauerstoff durch den Erzsauerstoff sich erhöht, die Blasezeit weiter verkürzt wird und der Zubrand an Eisen steigt. Es empfiehlt sich, den Erzzuschlag erst während des Blasens, vor allem im Verlauf der Entkohlung zuzugeben, um damit die Reduktionswirkung des Kohlenstoffes auszunutzen. Es gelingt so, bei Anreicherung des Blaswindes mit Sauerstoff und zusätzlicher Zugabe von Erz die Blasezeiten auf bisher unbekannt kurze Zeiten von 6 bis 8 Minuten herabzudrücken und dabei infolge des geringen Auswurfes und des Zubrandes aus dem Erz zu sehr hohen Ausbringezahlen zu kommen. Zudem erhöht sich die Haltbarkeit von Konverter und Boden infolge des nur kurzzeitigen Angriffs der Schlacke bei solch raschem Blasen. Es führt so das erfindungsgemäße Verfahren zu bisher unbekannt hoher Leistung beim Windfrischen und zugleich Zu qualitativ sehr hochwertidem gasarmem Stahl. Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich auch Stähle mit geringem Stickstoffgehalt herstellen, insbesondere solche Stähle, die auf Grund ihrer niedrigen Stickstoff- und Phosphorgehalte Siemens-Martin-Stahlähnliche Eigenschaften besitzen. Um zu besonders niedrigen Stickstoffgehalten hierbei zu gelangen, empfiehlt es sich, die Blaslöcher im Konverterboden so zu versetzen, daß die blasende Fläche sich nur unterhalb des Teiles des Bades befindet, der beim schräg gestellten Konverter geringere Badhöhe hat. Dabei vergrößert man zweckmäßig den Durchmesser der Blaslöcher, um auch die Zahl der Blaslöcher herabzusetzen und den Boden nicht zu stark zu schwächen, beispielsweise bis auf Blaslochdurchmesser von 2o bis 30 mm. Man kann aber auch statt dessen oder in Vereinigung damit eine verstärkte Kühlung des Bades während der Entphosphorung vornehmen. Eine solche verstärkte Kühlung wirkt bekanntlich der Stickstoffaufnahme entgegen und fördert die Entphosphorung, wenngleich sie zum Unterschied gegenüber der vorher genannten Maßnahme zu niedrigeren Gießtemperaturen führt.In the known work with oxygen-enriched wind in a later section of the blowing time, the excess heat achieved is utilized by adding scrap. In the method according to the invention, the usable excess heat is still considerably greater and, accordingly, the scrap rate is increased. The scrap can also be completely or partially replaced by ore. This has the consequence that the cooling is effected more quickly, the supply of oxygen by the ore oxygen increases, the bubble time is further shortened and the influx of iron increases. It is advisable to add the ore aggregate only during the blowing process, especially in the course of the decarburization, in order to utilize the reducing effect of the carbon. It is thus possible to reduce the blowing times to previously unknown short times of 6 to 8 minutes by enriching the blowing wind with oxygen and additionally adding ore and thereby to achieve very high output rates due to the low ejection and the burn-up from the ore. In addition, the durability of the converter and the base increases as a result of the only brief attack by the slag with such rapid blowing. The method according to the invention thus leads to a hitherto unknown high performance in wind freshening and, at the same time, to very high quality low-gas steel. The method according to the invention can also be used to produce steels with a low nitrogen content, in particular those steels which, due to their low nitrogen and phosphorus contents, have properties similar to Siemens-Martin steel. In order to achieve particularly low nitrogen contents, it is advisable to move the blow holes in the converter base so that the blowing surface is only below the part of the bath that has a lower bath height when the converter is placed at an angle. The diameter of the blow holes is expediently increased in order to also reduce the number of blow holes and not to weaken the base too much, for example up to blow hole diameters of 20 to 30 mm. However, instead of this or in conjunction with this, increased cooling of the bath can be carried out during dephosphorization. As is well known, such increased cooling counteracts nitrogen uptake and promotes dephosphorization, although, in contrast to the previously mentioned measure, it leads to lower casting temperatures.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for wind refining pig iron, characterized in that blowing is carried out with oxygen-enriched wind from the start of blowing, the blowing process in